Porovnávání v Javě

Tomáš Pitner, upravil Marek Šabo
tomp@fi.muni.cz

Porovnávání a pořadí (uspořádání)

Obecně rozlišujeme, zda chceme zjišťovat shodnost (rovnost, ekvivalenci) mezi dvěma primitivními hodnotami nebo objekty, či nás zajímá,
v jakém pořadí (uspořádání) hodnoty či objekty jsou, tzn. která/ý je dříve-později, evt. menší-větší.
Zajímco u primitivních hodnot je jak rovnost tak pořadí určeno Javou napevno a nelze je programově změnit,
u objektů lze u některých porovnání/uspořádání chování programově určovat.

Rovnost primitivních hodnot

Rovnost/nerovnost primitivních hodnot zjišťujeme pomocí operátorů == (rovná se), != (nerovná se)
U integrálních typů funguje bez potíží
U čísel floating-point (double, float) je většinou třeba porovnávat s určitou tolerancí, tzn. brát za rovná čísla odlišná o méně než jisté delta

Uspořádání primitivních hodnot

Uspořádání primitivních hodnot, tzn. určení, která hodnota je menší/větší zjišťujeme pomocí operátorů <, ⇐, >=, >
Uspořádání není definováno na typu boolean, tzn. není určeno, zda false < true
U primitivních hodnot nelze koncept uspořádání ani rovnosti programově měnit.

Jak chápat rovnost objektů

Identita objektů: == vrací true právě při rovnosti odkazů, neboli když oba odkazy ukazují na přesně tentýž objekt, tj. jsou-li objekty identické. Odkazy obsahují tutéž adresu objektu.
Rovnost obsahu: tedy jakási rovnocennost, rovnost obsahu, ekvivalence objektů se zjišťuje voláním metody o1.equals(Object o2)

Porovnávání objektů pomocí `==`

Použití == na objekty:

Porovnáme-li dva objekty (tzn. odkazy na objekty) prostřednictvím operátoru == dostaneme rovnost jen v případě, jedná-li se o dva odkazy na tentýž objekt — tj. dva totožné objekty.
Jedná-li se o dva byť obsahově stejné objekty, ale existující samostatně, pak == vrátí false.

Porovnávání objektů dle obsahu

Chceme-li (intuitivně) chápat rovnost objektů podle obsahu, tj.
dva objekty jsou rovné (rovnocenné, nikoli totožné), mají-li stejný obsah, pak
musíme pro danou třídu překrýt metodu equals, která musí vrátit true, právě když se obsah výchozího a srovnávaného objektu rovná.
Fungování equals lze srovnat s porovnáváním dvou databázových záznamů podle primárního klíče.
Nepřekryjeme-li equals, funguje původní equals přísným způsobem, tj. rovné si budou jen totožné objekty .

Příklad porovnávání objektů

Objekt třídy Person nese informace o člověku.
Zde dva objekty položíme stejné (rovnocenné), nesou-li stejná příjmení.

public class Person {
   private String firstname;
   private String surname;
   public Person (String j, String p) {
      firstname = j; surname = p;
   }
   public boolean equals(Object o) {
      if (o instanceof Person) {
         Person c = (Person)o;
         // dva lidé se rovnají, mají-li stejná příjmení
         return surname.equals(c.surname);
      } else {
         // porovnáváme-li osobu s ne-osobou...
         return false;
      }
   }
}

Metoda `hashCode`

S překrytím metody equals vyvstává jeden dosud nezmíněný problém:

Jakmile u třídy překryjeme metodu equals, měli bychom současně překrýt i metodu hashCode. Tato metoda vrací celé číslo (int) co nejlépe charakterizující obsah objektu tak, aby:
pro dva stejné (dle equals) objekty musí vždy vrátit stejnou hodnotu.
Pro dva obsahově různé objekty by hashCode naopak měla vracet různé hodnoty (což ale není stoprocentně nezbytné a ani nemůže být vždy splněno).

Pozn. Metoda hashCode totiž nemůže obecně vždy být prostá — všechny složitější třídy mají potenciálně více možných hodnot (různých objektů) než je všech hodnot typu int, které hashCode vrací.

Příklad `hashCode` (1)

V těle hashCode námi definované třídy s oblibou delegujeme řešení na volání hashCode jednotlivých složek našeho objektu
a to těch, které figurují v equals. Rozšíříme minulý příklad.

Příklad `hashCode` (2)

public class Person {
   private String firstname;
   private String surname;
   public Person (String firstname, String surname) {
      this.firstname = firstname; this.surname = surname;
   }
   public boolean equals(Object o) {
      // zde zůstává porovnání příjmení
   }
   // nyní ale doplňujeme překrytí hashCode
   public int hashCode() {
      // které využívá volání hashCode na příjmení,
      // protože jedině příjmení využíváme v equals
      return surname.hashCode();
   }
}

← →